nghiên cứu chế tạo giấy chỉ thị màu xác định phenol trong nước thải công nghiệp bằng phương in phun

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã chuyên ngành: 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van

Trang 1

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã chuyên ngành: 8440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 2

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học 1: TS Đỗ Thị Long

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Lê Thị Thanh Hương

Người phản iện 1: PGS.TS Nguyễn Ngọc Tuấn Người phản iện 2: TS Trần Quang Hiếu Luận v n thạc s được ảo vệ tại Hội đồng chấm ảo vệ Luận v n thạc s Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh ngày 22 tháng 11 n m 2021

Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc s gồm:

1 PGS.TS Nguyễn V n Cường - Chủ tịch Hội đồng 2 PGS.TS Nguyễn Ngọc Tuấn - Phản iện 1

3 TS Trần Quang Hiếu - Phản iện 2 4 TS Lê Đình Vũ - Ủy viên 5 TS Cao Xuân Thắng - Thư ký

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

Trang 3

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TỐNG QUỐC NGHỊ MSHV: 17001091

Ngày, tháng, n m sinh: 06/05/1989 Nơi sinh: Hương Khê – Hà T nh Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã chuyên ngành: 8440118

I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chế tạo giấy chỉ thị màu xác định phenol trong nước

thải công nghiệp ằng phương pháp in phun

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

 Tổng quan tài liệu về TYR, COS, nCTS;  Chế tạo COS, nCTS;

 Chế tạo giấy chỉ thị màu;

 Xác định các đặc trưng hình thái và cấu trúc của vật liệu ằng phương pháp: SEM, FT-IR, GPC, XRD, DLS;

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc pha chế các dung dịch in phun;

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc chế tạo giấy chỉ thị màu như: nồng độ, thể tích, số lớp của từng hóa chất phủ, nhiệt độ, thời gian ổn định cấu trúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện phản ứng;

 Xác định các đặc trưng hình thái và cấu trúc của giấy CTM ằng phương pháp: SEM, hàm lượng tro, FT-IR;

 Thẩm định giá trị sử dụng của phương pháp giấy chỉ thị màu xác định phenol trong nước thải công nghiệp sử dụng tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2017;

 Ứng dụng giấy chỉ thị màu đã được chế tạo để xác định phenol trong nước thải công nghiệp

II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Quyết định số 119/QĐ-ĐHCN ngày 14 tháng 06

n m 2019 của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh

III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/10/2021

Trang 4

IV NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Người hướng dẫn 1: TS Đỗ Thị Long

Người hướng dẫn 2: PGS.TS Lê Thị Thanh Hương

Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2021

NGƯỜI HƯỚNG DẪN 1 NGƯỜI HƯỚNG DẪN 2 TRƯỞNG KHOA CNHH

Trang 5

i

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, để hoàn thành được áo cáo Luận v n tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, Khoa Công nghệ Hóa học trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM, Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp Miền Nam đã tạo điều kiện về trang thiết ị và cơ sở vật chất tối ưu để thực hiện đề tài

Cảm ơn quý thầy cô giáo của khoa Công nghệ Hóa học trường Đại học Công nghiệp TP.HCM, đã dành hết tri thức và tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý áo cho em trong suốt khoảng thời gian học tập tại trường vừa qua Đồng thời, em xin ày tỏ lòng iết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Thị Thanh Hương và TS Đỗ Thị Long đã định hướng, chỉ đạo, tận tâm hướng dẫn và luôn giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân tình đến gia đình và ạn è đã luôn động viên, chia sẻ và giúp đỡ em trong thời gian học tập và nghiên cứu

Trong quá trình làm luận v n, dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn em đã cố gắng tìm hiểu, tiếp thu kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, rèn luyện tác phong làm việc và đã trưởng thành hơn rất nhiều Mặc dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình làm việc nhưng vẫn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Vì vậy, em rất mong nhận được sự đánh giá, đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô trong Hội đồng chấm áo cáo để em có thể hoàn thiện đề tài tốt hơn

Nghiên cứu này đã được tài trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ của Bộ Tài nguyên và Môi trường, mã số TNMT.2018.04.13, do PGS.TS Lê Thị Thanh Hương làm chủ nhiệm

Em xin chân thành cảm ơn!

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 6

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài đã nghiên cứu chế tạo thành công giấy chỉ thị màu dựa trên giấy lọc để xác định phenol trong nước thải công nghiệp Thành phần nhận iết sinh học là enzyme tyrosinase đã được cố định hiệu quả ằng hệ ma trận các polyme sinh học đa điện tích là nano chitosan với aginate natri Phenol phản ứng oxy hóa với enzyme tyrosinase tạo thành các quinone có màu Giấy chỉ thị màu được chế tạo theo nguyên tắc in phun từng lớp lần lượt của nano chitosan, tyrosinase, aginate natri trên ề mặt giấy lọc Màu của giấy chỉ thị sau phản ứng được định lượng ằng camera tích hợp của smartphone và phần mềm Image J sử dụng không gian màu RGB Nghiên cứu cho thấy trong khoảng 0,010 – 2,00 (ppm), nồng độ phenol có quan hệ tuyến tính cao (99%) với cường độ các màu R của giấy chỉ thị sau khi tiếp xúc với phenol Giấy chỉ thị màu tương ứng với hệ nano chitosan và aginate có LOD = 0,0065 ppm và LOQ = 0,0197 ppm Phương pháp xác định phenol trong nước thải công nghiệp giấy chỉ thị màu đã được kiểm định giá trị sử dụng theo tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2017 và phân tích thống kê ằng phần mềm Excel sử dụng chuẩn t, chuẩn F và phân tích ANOVA Kết quả cho thấy phương pháp có độ chính xác đạt yêu cầu do đó có thể áp dụng để xác định phenol trong nước thải công nghiệp Chitosan oligosaccharide và nano chitosan được điều chế từ chitosan thương mại được xác định các đặc trưng hình thái, cấu trúc ề mặt (SEM), cấu trúc hóa học và độ đề acetyl hóa (FT-IR), khối lượng phân tử và hệ số phân tán (GPC), pha và hình thái tinh thể (XRD), kích thước hạt và phân ố kích thước hạt (DLS) Nghiên cứu cũng đã khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố chế tạo giấy chỉ thị màu như nồng độ, thể tích, số lớp của từng hóa chất phủ, nhiệt độ và thời gian ổn định cấu trúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện phản ứng như thể tích phenol, nhiệt độ phản ứng, thời gian phản ứng và điều kiện lưu trữ giấy chỉ thị màu

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com

Trang 7

iii

ABSTRACT

This work reports a success research the new type of paper-based colorimetric for the colorimetric determination of phenol in industrial wastewater Enzyme tyrosinase is the biological component was located effectively through platform matrix of biological enzyme poly-electrolysis from combination between nano chitosan and sodium aginate Oxidazing reaction between phenol and enzyme tyrosinase create colour quinone The sensor is based on a layer-by-layer assembly approach formed by alternately depositing layers of nano chitosan, tyrosinase and sodium alginate onto the filter paper The color change is quantified with the camera smartphone and the Image J software uses the RGB color space The study shows in the range of 0,010 – 2,000 (ppm), the phenol concentration with highly linearity intensity (99%) of colors R of the indicator after exposed to phenol The sensor uses nano chitosan and alginate had LOD = 0,0065 ppm and LOQ = 0,0197 ppm The method of determining phenol in industrial wastewater uses these two types of bio-color indicator paper are validated following ISO/IEC 17025:2005 and statistical analysis by Excel software uses standard t, standard F and ANOVA analysis The result shows that the method had satisfactory accuracy so it’s able to determine phenol in industrial wastewater Chitosan oligosaccharide and nano chitosan prepare from chitosan, which determine the surface structure (SEM), chemical structure and deacetylation (FT-IR), molecular weight and system, dispersion number (GPC), phase and crystal morphology (XRD), particle size and particle size distribution (DLS) This study also check out the effects of made paper-based colorimetric such as concentration, volume, number of layers of each coating chemical, temperature and time of structural stability and influencing factors to reaction conditions such as phenol volume, reaction temperature, reaction time and storage conditions for paper-based colorimetric

Trang 8

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của ản thân tôi Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận v n là trung thực, không sao chép từ ất kỳ một nguồn nào và dưới ất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định

Học viên

(Chữ ký)

Tống Quốc Nghị

Trang 9

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý ngh a thực tiễn của đề tài 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan về phenol 4

1.1.1 Giới thiệu chung về phenol 4

1.1.2 Tính chất hóa học của phenol 5

1.1.3 Sản xuất và sử dụng phenol 7

1.1.4 Độc tính của phenol và tình hình ô nhiễm phenol 8

1.2 Giới thiệu về tyrosinase 12

1.3 Chitosan, chitosan oligosaccharit và nano chitosan 14

Trang 10

vi

1.4.2 Thuộc tính màu sắc 17

1.4.3 Không gian màu 18

1.4.4 Các phương pháp định lượng màu sắc 19

1.4.5 Giới thiệu cảm iến sinh học 20

1.5 Tổng quan các phương pháp xác định phenol 24

1.5.1 Phương pháp sắc kí 24

1.5.2 Phương pháp cực phổ 26

1.5.3 Phương pháp trắc quang 26

1.5.4 Phương pháp chuẩn độ 28

1.5.5 Phương pháp cảm iến sinh học 29

1.5.6 Phương pháp oxy hóa 29

1.6 Xu hướng sử dụng thiết ị IT phổ iến trong phân tích hóa học hiện đại của phương pháp so màu 32

1.7 Tổng quan về máy in phun và mực in phun 33

1.7.1 Cấu tạo cơ ản của máy in phun 33

1.7.2 Cơ chế hoạt động của máy in phun 35

1.7.3 Máy in phun nhiệt 36

1.7.4 Máy in phun áp điện 37

1.7.5 Mực in 38

1.7.6 Các thông số kỹ thuật của quá trình in phun 39

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 41

2.1 Hóa chất, dụng cụ và thiết ị 41

2.2 Chuẩn ị dung dịch chuẩn 42

2.3 Pha dung dịch làm việc 43

2.4 Phương pháp nghiên cứu 44

2.4.1 Điều chế COS và nCTS và xác định các đặc trưng hóa lý 45

2.4.2 Phối liệu dung dịch in phun 49

2.4.3 Chế tạo hộp đo màu và lựa chọn phần mềm định lượng màu sắc 49

2.4.4 Chế tạo giấy CTM 50

2.4.5 Khảo sát ảnh hưởng màu sắc của từng lớp hóa chất trên ề mặt giấy 52

Trang 11

vii

2.4.6 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng quá trình chế tạo và điều kiện phản ứng của

giấy CTM 52

2.4.7 Khảo sát các tính chất đặc trưng của giấy nguyên liệu và giấy CTM 56

2.4.8 Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp 56

2.4.9 Chuẩn ị mẫu thử 57

2.4.10 Phân tích phenol ằng phương pháp giấy CTM và tính toán nồng độ phenol 59

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60

3.1 Kết quả phân tích đặc trưng của COS và nCTS đã được điều chế 60

3.1.1 Phân tích sắc kí gel thẩm thấu (GPC) 60

3.1.2 Phân tích kích thước hạt (DLS) 61

3.1.3 Phân tích hình thái và cấu trúc ề mặt (FE-SEM) 61

3.1.4 Phân tích cấu trúc hóa học (FT-IR) 63

3.1.5 Phân tích trạng thái pha và tinh thể (XRD) 64

3.2 Kết quả phối liệu dung dịch in phun 65

3.2.1 Dung dịch nCTS 65

3.2.2 Dung dịch ALG 66

3.2.3 Dung dịch TYR 67

3.3 Kết quả khảo sát màu của đơn lớp hóa chất trên ề mặt giấy 69

3.4 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo và điều kiện phản ứng của giấy CTM 71

3.4.1 Kết quả ảnh hưởng của số lớp in nCTS 71

3.4.2 Kết quả ảnh hưởng của số lớp in TYR 71

3.4.3 Kết quả ảnh hưởng của số lớp in ALG 72

3.4.4 Kết quả ảnh hưởng của nCTS phủ ề mặt 73

3.4.5 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo và điều kiện phản ứng của giấy CTM 74

3.4.6 Kết quả khảo sát thời gian và nhiệt độ lưu trữ của giấy CTM 76

3.5 Các tính chất đặc trưng của giấy lọc nguyên liệu và giấy CTM 76

3.5.1 Hàm lượng tro của giấy lọc 76

3.5.2 Hình thái và cấu trúc ề mặt (SEM) 77luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 12

viii

3.6 Thẩm định phương pháp xác định phenol ằng giấy CTM 77

3.6.1 Khoảng tuyến tính và phương trình đường chuẩn 77

1 Kết quả phân tích hóa lý 90

2 Kết quả khảo sát màu sắc của từng lớp hóa chất trên ề mặt giấy lọc 99

3 Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chế tạo và điều kiện phản ứng của giấy CTMSH 100

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN 121

Trang 13

ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Quy trình tạo nCTS ằng phương pháp tạo gel ion 16

Hình 1.2 Trái: Tiết diện mắt người Phải: Tiết diện võng mạc 17

Hình 1.3 Mô hình màu RGB và CMYK 19

Hình 1.4 Mô phỏng thiết ị máy đo kích thích 3 thành phần 20

Hình 1.5 Các thành phần cấu tạo của cảm biến sinh học 21

Hình 1.6 Các phương pháp cố định enzyme lên chất mang 22

Hình 1.7 Một số cảm iến sinh học đã được thương mại hóa 24

Hình 1.8 Giấy chỉ thị màu xác định phenol sử dụng enzyme tyrosinase 32

Hình 1.9 Chế tạo giấy chỉ thị màu chứa các hợp chất sắt xác định BPA 33

Hình 1.10 Cấu tạo của máy in phun 34

Hình 1.11 Cơ chế in phun màu liên tục 36

Hình 1.12 Cơ chế in phun nhiệt 37

Hình 1.13 Cơ chế in phun áp điện 38

Hình 1.14 Các thông số cài đặt của máy in phun EPSON T50 40

Hình 2.1 Sơ đồ và nội dung nghiên cứu 45

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình điều chế COS 46

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình điều chế nCTS 47

Hình 3.4 FE-SEM của COS 62

Hình 3.5 FE-SEM của nCTS ở độ phóng đại 30 k SE (A) và 120k SE (B) 62

Hình 3.6 Phổ FT-IR của CTS, COS và nCTS 63

Hình 3.7 Giản đồ nhiễu xạ tia X của CTS, COS và nCTS 64

Hình 3.8 Sự thay đổi màu R của đơn lớp hóa chất với giấy CTM Cell_nCTS 69

Trang 14

x

Hình 3.9 Sự thay đổi màu G của đơn lớp hóa chất với giấy CTM Cell_nCTS 70

Hình 3.10 Sự thay đổi màu B của đơn lớp hóa chất với giấy CTM Cell_nCTS 70

Hình 3.11 Ảnh hưởng của số lớp chất mang 71

Hình 3.12 Ảnh hưởng của số lớp TYR 72

Hình 3.13 Ảnh hưởng của số lớp ALG 73

Hình 3.14 Ảnh hưởng của số lớp chất phủ ề mặt trên ề mặt giấy lọc 73

Hình 3.15 Ảnh hưởng của thời gian chế tạo 74

Hình 3.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng và thời gian phản ứng 75

Hình 3.17 Ảnh hưởng của thể tích Phenol 75

Hình 3.18 Thời gian lưu mẫu giấy CTM ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ mát (40C) 76

Hình 3.19 FE-SEM của giấy lọc (A) và Cell_nCTS (B) 77

Hình 3.20 Khoảng tuyến tính và phương trình hồi quy của Cell_nCTS 80

Trang 15

xi

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Khảo sát ảnh hưởng của nCTS 53

Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng của TYR 53

Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng của ALG 54

Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng của COS và nCTS phủ ề mặt 54

Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ ổn định và nhiệt độ phản ứng 55

Bảng 3.1 Kết quả phân tích GPC của CTS, COS và nCTS 60

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) phối trộn nCTS với dung môi Tween/EtOH 65

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) Tween/EtOH 65

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ nCTS (mg/mL) trong dung dịch in phun 65

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) phối trộn ALG với dung môi Tween/EtOH 66

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) Tween/EtOH 66

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ ALG (mg/mL) trong dung dịch in phun 66

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của pH dung dịch đệm phostphat 67

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) dung dịch đệm và dung môi Tween/EtOH 68

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của tỷ lệ (v/v) Tween và EtOH 68

Bảng 3.11 Hàm lượng tro của các loại giấy 76

Bảng 3.12 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính và phương trình hồi quy tuyến tính 78 Bảng 3.13 Kết quả xác định LOD và LOQ của phương Cell_nCTS 81

Bảng 3.14 Kết quả khảo sát độ lặp của phương pháp Cell_nCTS 82

Bảng 3.15 Kết quả phân tích nồng độ phenol trong mẫu đối chứng ằng phương pháp Cell_nCTS và CASE 83

Trang 16

xii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

FE-SEM Field emission scanning electron microscopy

FT-IR Fourrier Transformation InfraRed

Trang 17

1

MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề

Ở nước ta, khi các ngành công nghiệp ngày càng phát triển trong đó các ngành công nghiệp như các nhà máy lọc dầu, hóa dầu và các nhà máy gốm sứ, các thuốc trừ sâu, dược phẩm … đã làm t ng lượng nước thải có phenol làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái và sức khỏe của con người Vì vậy, việc chế tạo ra giấy chỉ thị màu sinh học để xác định nhanh phenol nhằm ảo vệ sức khỏe cho cộng đồng là rất cần thiết Việc chế tạo giấy chỉ thị màu sinh học xác định phenol trong nước thải công nghiệp sử dụng đầu dò enzyme tyrosinase để tìm ra một giải pháp xác định phenol đơn giản, nhanh chóng, không tốn kém, thân thiện với môi trường và có thể áp dụng trong chẩn đoán, nước thải công nghiệp và các l nh vực khác đang được quan tâm nghiên cứu Gần đây cảm iến sinh học trên giấy để xác định một số chất trong môi trường đã chứng tỏ là một phương pháp nhanh, hiệu quả rẻ tiền, thao tác đơn giản, sử dụng các công cụ IT như Smartphone được ứng dụng và nghiên cứu rất mạnh mẽ Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới việc chế tạo chỉ thị màu sinh học để xác định phenol trong nước thải

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục đích của đề tài là nghiên cứu giấy chỉ thị màu (CTM) xác định phenol trong nước thải công nghiệp

Nhiệm vụ của đề tài gồm có:

 Nghiên cứu chế tạo giấy chỉ thị sinh học sử dụng máy in phun thương mại để xác định phenol trong nước thải công nghiệp với đầu dò sinh học tyrosinase (TYR) được cố định trên ề mặt giấy ằng hệ polyme phức hợp nano chitosan (nCTS)/alginate natri

 Sử dụng các phương pháp hóa lý hiện đại như FT-IR, SEM, DLS, GPC, XRD để xác định cấu trúc, hình thái của COS, nCTS và giấy CTM đã được chế tạo;

Trang 18

2

 Áp dụng chế tạo giấy CTM đã được chế tạo xác định phenol trong nước thải công nghiệp có tham chiếu với kết quả phân tích của một cơ sở phân tích uy tín như CASE

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: phenol trong nước thải công nghiệp như nước thải của nhà máy giấy

Phạm vi nghiên cứu: giấy CTM được chế tạo từ giấy lọc và đầu dò sinh học TYR được cố định trên ề mặt giấy ằng hệ polyme phức hợp nCTS/ALG

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận: thông qua tài liệu sách, áo, tạp chí trong và ngoài nước

Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu chế tạo giấy chỉ thị màu sinh học theo trật tự sau:

 Tổng quan tài liệu về TYR, COS, nCTS;  Chế tạo COS, nCTS;

 Chế tạo giấy CTM;

 Xác định các đặc trưng hình thái và cấu trúc của vật liệu ằng phương pháp: SEM, FT-IR, GPC, XRD, DLS;

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc pha chế các dung dịch in phun;

 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến việc chế tạo giấy chỉ thị màu sinh học như: nồng độ, thể tích, số lớp của từng hóa chất phủ, nhiệt độ, thời gian ổn định cấu trúc và các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện phản ứng;

 Xác định các đặc trưng hình thái và cấu trúc của giấy CTM ằng phương pháp: SEM, hàm lượng tro, FT-IR;

 Thẩm định giá trị sử dụng của phương pháp giấy CTM xác định phenol trong nước thải công nghiệp sử dụng tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2017;

 Ứng dụng giấy chỉ thị màu sinh học đã được chế tạo để xác định phenol trong nước thải công nghiệp

Trang 19

3

5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Giấy CTM xác định phenol trong nước thải công nghiệp dựa trên việc sử dụng các công cụ IT hàng ngày như smartphone là một phương pháp hiệu quả nhanh, rẻ tiền, thân thiện với môi trường, có thể mang xách, chế tạo và vận hành nhanh chóng, đơn giản sẽ góp phần quan trắc, phát hiện xử lý kịp thời phenol có trong nước thải công nghiệp ảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái

Trang 20

4

1.1 Tổng quan về phenol

1.1.1 Giới thiệu chung về phenol

Phenol có công thức C6H5OH và có các tên gọi như phenol, acid phenylic, carbolic acid, acid phenic, hydroxybenzene. Phenol có công thức cấu tạo như sau:

Phenol là một chất rắn, không màu ở nhiệt độ phòng và áp suất thường Phenol có mùi đặc trưng, nóng chảy ở 43°C và sôi ở 182°C Khi tiếp xúc với không khí và ánh sáng, phenol chuyển nhanh sang màu hồng hoặc đỏ do phenol rất dễ phản ứng oxy hóa với một số tạp chất còn lại trong quá trình sản xuất hoặc lưu trữ như sắt, đồng và oxy trong không khí Mặc dù có khả n ng tạo liên kết hydro với nước nhưng phenol tan ít trong nước lạnh (9,5g/100g nước ở 25°C) vì gốc phenyl (C6H5-) khá kỵ nước Tuy nhiên, phenol tan vô hạn trong nước nóng ở nhiệt độ ≥ 70°C Phenol có thể ị phân hủy trong không khí khoảng 1-2 ngày nhưng có thể tồn tại trong nước một tuần hoặc lâu hơn Trong đất, phenol ị phân hủy ởi vi khuẩn hoặc các vi sinh vật khác

Phenol được sản xuất trong công nghiệp chủ yếu ằng các phương pháp oxy hóa cumen Ngoài ra một số phương pháp khác cũng được sử dụng để sản xuất phenol như thủy phân chloro enzene, phương pháp kiềm chảy và chưng cất than đá

Thủy phân chloro enzene là phương pháp điều chế phenol qua hai giai đoạn: chlor hóa enzene thành chloro enzene sau đó thủy phân chloro enzene ằng dung dịch luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 21

5 NaOH đậm đặc ở nhiệt độ và áp suất cao

Phương pháp chưng cất nhựa than đá sử dụng phân đoạn có nhiệt độ sôi khoảng 170-240 (°C) để tách phenol ra khỏi hỗn hợp các hydrocac on ằng dung dịch NaOH tạo ra muối phenolat tan trong nước Sau đó sục khí CO2 vào để hoàn nguyên phenol

Điều chế phenol trong phòng thí nghiệm ằng phản ứng thủy phân dung dịch muối diazonium trong môi trường acid ở nhiệt độ 40-50 (°C)

1.1.2 Tính chất hóa học của phenol

Các phản ứng hóa học của phenol chủ yếu xảy ra trên nhóm chức hydroxyl (cắt đứt nối Ar-OH hay ArO-H) và trên nhân hương phương dưới ảnh hưởng của nhóm hydroxyl [1] [2]

Phenol có tính acid mạnh hơn nước nên được gọi là acid phenic vì nó có thể cho proton H+ để tạo thành ion phenolat ền do có hiệu ứng điện tử liên hợp trên vòng enzen Tuy nhiên tính acid của phenol yếu (Ka = 10-10

) mặc dù mạnh hơn alcol nhưng lại nhỏ hơn so với acid acetic Phenol tác dụng với kim loại kiềm như Na, K hay dung dịch NaOH loãng tạo ra muối phenolat tan trong nước Phenol không tác dụng với NaHCO3

Trang 22

6

Liên kết C−O rất ền nên phenol không phản ứng ester hóa trực tiếp với acid hữu cơ Để điều chế ester của phenol người ta phải dùng dẫn xuất của acid cac oxylic như chlorua acid RCOCl, anhydride acid RCOOCOR vì khả n ng phản ứng của các dẫn xuất này cao hơn acid

Phenol và các hợp chất phenol phản ứng với dung dịch FeCl3 tạo ra phức có màu đặc trưng do đó phản ứng này thường được dùng để nhận iết hoặc loại ỏ phenol và các hợp chất phenol trong nước thải [3], [4], [5]

Phản ứng thế vào nhân enzen của phenol được định hướng ở vị trí o- và p- do đó phenol phản ứng với dung dịch rom xảy ra ngay ở nhiệt độ thường tạo ra 2,4,6-tri romo phenol kết tủa trắng

Phản ứng cộng của phenol với aldehid hoặc ketone xảy ra dễ dàng trong môi trường az Sản phẩm là hỗn hợp o- và p- với aldehid

Ở nhiệt độ cao và môi trường az, phenol đồng trùng ngưng với fomadehit tạo ra polyphenolfomandehit là một polyme được sử dụng làm keo dán:

Trang 23

7

Phenol và các hợp chất phenol dễ dàng tham gia phản ứng oxy hóa với nhiều tác chất oxy hóa khác nhau như K2Cr2O7, Na2Cr2O7, Ag2O/C2H5OH, … để tạo thành benzoquinon

Ngoài ra các hợp chất này còn tham gia phản ứng oxy hóa với enzyme TYR tạo các quinone có màu đặc trưng do đó phản ứng này được sử dụng nhiều để nhận iết và định lượng các hợp chất polyphenol hay các phenolic ằng phương pháp trắc quang

1.1.3 Sản xuất và sử dụng phenol

Phenol là một trong những chất được sử dụng rộng rãi nhất trong các hợp chất hữu cơ và là nguyên liệu cơ ản cho tổng hợp hữu cơ của các ngành sản xuất nông nghiệp, hóa dầu, dược phẩm (aspirin), thuốc trừ sâu (chất diệt cỏ dại và kích thích tố thực vật (2,4-D là muối natri của 2,4-dichlorophenoxyacetic acid), nhựa phenolic, phenol formaldehide, epoxy, polycar onate, isphenol A, caprolactam, các sản phẩm khác là alkylphenols, xylenol, cresol và acid adipic, sản xuất vải (polyamide), thuốc nhuộm, chất nổ (acid picric), chất hoạt động ề mặt, chất kết dính, chất ọt, chất nhũ hoá, cao su, … và các ứng dụng khác như sản xuất sơn, dược phẩm, thuốc nhuộm, thuốc thử trong phòng thí nghiệm, thuốc trừ sâu và thuốc khử trùng thông thường

Trang 24

8

Hai công dụng chính của phenol là làm nguyên liệu sản xuất isphenol A (35%) và sản xuất nhựa phenolic (34%) [6] Các công dụng khác ao gồm sản xuất caprolactam (15%), anilin, (5%), alkylphenol (5%), xylenols (5%) và các hợp chất khác (1%) Từ phenol có thể điều chế ra các hợp chất chống oxy hóa dùng ảo quản các sản phẩm thực phẩm, mỹ phẩm Phenol còn thường được sử dụng làm chất ảo quản, chất tẩy uế, trong công nghệ sản xuất ột giấy, sản xuất thuốc trừ sâu và các chất trung gian khác Phenol còn nhiều sử dụng trong các ngành công nghiệp ô tô và xây dựng ao gồm phanh lót, chất kết dính đúc, ọt cách nhiệt và vật liệu tổng hợp Trước đây, phenol được sử dụng trong mỹ phẩm trong các sản phẩm ch m sóc tóc và da, trong các chất khử loãng (các hóa chất tiêu diệt vi khuẩn và nấm trong chất nhờn) Phenol cũng được sử dụng trong sơn ngâm tẩm và chất ảo quản trong các chế phẩm dược phẩm như insulin, vắc-xin lao, huyết thanh dị ứng, tiêm và thuốc thú y [7]

1.1.4 Độc tính của phenol và tình hình ô nhiễm phenol

Phenol được hấp thụ, phân ố nhanh khắp cơ thể khi tiếp xúc với miệng, da hoặc qua đường hô hấp và ài tiết nhanh trong nước tiểu Phenol không tích lũy trong cơ thể Phenol n mòn da, màng nhầy, gây kích ứng đường hô hấp, đau đầu, cay mắt và gây ỏng da nghiêm trọng và tổn thương mắt Liều lượng thấp nhất gây tử vong ằng đường tiêu hóa là khoảng 4,8g và trong thời gian không quá 19 phút Các mức độc hại đối với con người thường nằm trong khoảng từ 10-24 mg/L và mức đối với cá từ 9-25 mg/L Nồng độ trong máu có thể gây chết người của phenol là khoảng 150mg/100mL

Phenol có tính sát trùng, khi tiếp xúc với da ở nồng độ cao có thể làm da nổi hồng đến ỏng hoặc hoại tử da, gây rối loạn nhịp tim, suy nhược hô hấp, suy thận, tác động mạnh đến thần kinh, hôn mê và có thể dẫn đến tử vong Các triệu chứng hít phải phenol ao gồm chán n, sụt kí, nhức đầu, chóng mặt, chảy nước ọt, nước tiểu sẫm màu Ngưỡng mùi an toàn với phenol trong nước là 0,3 mg/L và trong không khí dao động từ 0,021-20 (mg/m3) Tình trạng ị kích ứng và ảnh hưởng cũng xảy ra tương tự đối với các loài động vật khi tiếp xúc với phenol Phenol có LC50 (nồng luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 25

9

độ gây chết 50 % số cơ thể người hay động vật khi cơ thể đó được đưa vào một lượng nhất định chất độc) và EC50 (nồng độ gây hại 50% quần thể trong điều kiện thực nghiệm quan sát rõ ràng) đối với giáp xác và cá khoảng 3-7 (mg/L) [8] Phenol ở nồng độ 5 mg/L có mùi đặc trưng giống như mùi clo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) quy định nồng độ tối đa của phenol trong nước uống là 1 mg/L [9] Phơi nhiễm phenol có thể xảy ra thông qua n uống (thực phẩm, thuốc men) và tiếp xúc với da và hít phải hơi hay khí phát sinh từ việc sử dụng các sản phẩm tiêu dùng Phenol là chất thải của nhiều hoạt động công nghiệp và ô nhiễm phenol trong không khí, nước thải và trong đất có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái; đặc iệt nếu ô nhiễm phenol ở hàm lượng cao có thể hủy diệt toàn ộ hệ sinh thái Phenol được sản xuất thương mại là một nguy hiểm hóa học nghề nghiệp tiềm n ng Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng phenol có tác dụng phụ đến hệ sinh thái thủy sinh, làm giảm sự trao đổi chất, chỉ số t ng trưởng, ức chế hoàn toàn sinh sản ấu trùng của cá khi phơi nhiễm mãn tính ngay cả ở nồng độ nhỏ (1,26 mg/L) EC50thấp nhất đối với sinh vật nước được ước tính là 3,1 mg/L Do đó để xác định nồng độ phenol an toàn cho một loài cá và môi trường sống của nó phải kiểm tra độc tính trong thời gian ít nhất 90 ngày với nồng độ có khả n ng gây chết cá [10], [11] Tại Hoa Kỳ, phenol được EPA liệt kê là chất gây ô nhiễm ưu tiên và được quy định là chất gây ô nhiễm độc hại theo Đạo luật Không khí sạch (Clean Air Act) Phenol được quy định ởi các hướng dẫn về nước thải sạch (Clean Water Effluent Guidelines) cho các nguồn công nghiệp sau: mạ điện, hóa chất hữu cơ, hơi nước, ami ng, chế iến gỗ, hoàn thiện kim loại, lát và lợp, sơn công thức, mực in, kẹo cao su và gỗ, car on đen, đúc kim loại và đúc tạo hình nhôm, các linh kiện điện và điện tử EPA điều chỉnh phenol theo Đạo luật Nước thải sạch (Clean Air Act - CWA) và Đạo luật Không khí sạch (Clean Air Act - CAA) đã chỉ định phenol là một chất độc hại và chất ô nhiễm không khí nguy hiểm (HAP) (EPA 2006 , 2006c) Phenol nằm trong danh sách các hóa chất xuất hiện trong “Hóa chất độc hại theo Mục 313 của Kế hoạch khẩn cấp và Đạo luật cộng đồng cần iết n m 1986” (EPA 2006)

Trang 26

10

Ủy an An toàn và sức khỏe nghề nghiệp và Ủy an Quốc gia về An toàn và sức khỏe nghề nghiệp của Mỹ (NIOSH và OSHA) đã thiết lập một tiêu chuẩn an toàn nghề nghiệp đối với phenol Vì có độc tính cao, ền khó phân hủy nên Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Liên minh Châu Âu (EU) đã đưa phenol và 10 hợp chất phenol khác vào danh sách 45 chất độc hại có nguy cơ ô nhiễm cao cần phải được xử lý ngay trước khi thải ỏ trong môi trường [12], [13] Tổ chức nghiên cứu về ung thư thế giới IARC (International Agency for Research on Cancer) không xếp phenol thuộc loại gây ra ung thư đối với con người [9]

Phenol không tồn tại lâu trong không khí, đất, nước thải, nước iển hoặc nước mặt Nó dễ dàng tham gia phản ứng quang hóa, nhanh chóng phân hủy ằng các vi sinh học hiếu khí và kỵ khí với tốc độ chậm hơn tạo thành khí cac onic Tỷ lệ phenol ị loại ỏ trong nước ngầm và đất tuy thấp vẫn có thể xảy ra vì ị phân hủy ởi các vi khuẩn hoặc vi sinh vật Mặc dù có rất nhiều ứng dụng nhưng các phenol quan trọng hiện nay lại là các chất gây ô nhiễm môi trường phổ iến có trong nước thải công nghiệp, đất, trầm tích và không khí Phenol có trong môi trường do sự thoái hóa tự nhiên của chất thải hữu cơ như enzen Ngoài ra, phenol còn sinh ra do cháy rừng và trong số các thành phần dễ ay hơi từ phân lỏng Thảm thực vật ị mục nát và đặc iệt là gỗ cũng tạo ra nhiều phenol vì lignin - một trong những thành phần chính của cây khi phân hủy tạo ra nhiều chất trong đó có phenol và các hợp chất phenol Tuy nhiên phenol được phát thải vào môi trường không khí, nước và đất chủ yếu từ các hoạt động sản xuất công nghiệp và quá trình sử dụng các sản phẩm có chứa hoặc sinh ra phenol Tính tan trong nước cao của phenol nên nó có thể ị phát tán vào môi trường qua nước mưa Phenol có trong không khí từ khí thải ô tô, khói thuốc lá và quá trình đốt cháy gỗ [14]

Phenol đã được phát hiện trong nước mặt, nước mưa, trầm tích, nước uống, nước ngầm, nước thải công nghiệp, dòng chảy đô thị và tại các khu vực chất thải nguy hại Ở các vùng còn tương đối nguyên sơ, mức độ phenol có thể tới 1 pp đối với nước ngầm không ô nhiễm và có khoảng từ 0,01 pp đến 1 pp ở các con sông không ị ô nhiễm Các ngành công nghiệp phát thải phenol như công nghiệp dầu luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 27

11

mỏ, sản xuất nylon, nhựa epoxy, nhựa polycar onate, thuốc diệt cỏ, chất ảo quản gỗ, chất lỏng thủy lực, chất hoạt động ề mặt nặng, phụ gia dầu ôi trơn, lớp lót và lớp phủ, và các quá trình sản xuất trung gian cho chất hóa dẻo và các hóa chất đặc iệt khác

Hai nguồn phenol tự nhiên trong môi trường thủy sinh là chất thải của động vật và phân hủy chất thải hữu cơ Là một chất chuyển hóa của enzen, phenol có thể được thải ra từ các công trình xử lý công cộng (POTWs) và nước thải rỉ từ các ãi chứa rác thải Phenol có thể xảy ra trong nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nước tự nhiên và cả tại nguồn cung cấp nước sạch Việc clo hóa nước sinh hoạt có thể tạo ra các chất chlorophenol có mùi khó chịu Phenol trong nước uống có thể là kết quả của việc sử dụng nước mặt nhiễm ẩn hoặc nước ngầm Nước ngầm và đất có phenol có thể do kết quả của việc phát tán từ nước thải công nghiệp hoặc nước rỉ rác từ các ãi chứa rác thải hay ãi chôn lấp rác thải Sử dụng rộng rãi phenol trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn dẫn đến sự xuất hiện của các hợp chất này trong các nguồn thải ra môi trường [15] Phenol được tạo ra từ sự phân hủy lignin trong ngành sản xuất ột giấy đang là một ngành công nghiệp có tốc độ t ng trưởng cao trong những n m gần đây Độ hòa tan cao của phenol trong nước làm cho nó dễ dàng khuếch tán và di chuyển trong các môi trường nước gây ô nhiễm nguồn nước ngầm và cả nước mặt Nguy hiểm hơn, sự xuất hiện của phenol trong nước mặt hoặc nước ngầm sẽ dẫn đến sự hình thành các phenol ị clo hóa độc hại nhiều hơn trong quá trình khử trùng nước

Ở Việt Nam, phương pháp dập cốc ướt được lựa chọn do giá thành rẻ nhưng đây cũng chính là nguồn phát sinh nước thải chứa nhiều chất ô nhiễm như CN-, phenol, PAHs… Nồng độ phenol trong nước thải cốc thường dao động trong khoảng từ 300-1500 (mg/L) tùy thuộc vào công nghệ của từng nhà máy cũng như nguồn than sử dụng [16] Sản xuất công nghiệp ngày càng phát triển do đó làm t ng lượng nước thải có phenol và các hợp chất của nó từ các ngành công nghiệp như các nhà máy lọc dầu, hóa dầu và các nhà máy gốm sứ, các hoạt động khai thác than đá, thuốc trừ sâu, dược phẩm, thuốc nhuộm, chất dẻo, thuốc nở, thuốc diệt cỏ và các sản phẩm luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 28

12

nhựa phenolic Ngoài ra phenol có thể còn trong cặn ã sau những thảm họa tràn dầu gây nguy hại cho môi trường và hệ sinh thái iển [2] Hầu hết phenol sau khi được thải rửa từ các nhà máy đều đi vào môi trường nước

Hiện nay Việt Nam đã có các khu công nghiệp, khu chế xuất và khu công nghệ cao ở hầu hết các tỉnh thành, thu hút hàng chục ngàn dự án sản xuất công nghiệp trên mọi l nh vực Bên cạnh việc sản xuất ra một khối lượng lớn sản phẩm phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu, các cơ sở công nghiệp còn thải vào môi trường một khối lượng tương ứng các loại chất thải lỏng, khí, rắn và ùn Đẩy mạnh sản xuất công nghiệp, mở rộng quy mô và các ngành hàng sản xuất nhưng hiện nay mức đầu tư cho hệ thống phòng thí nghiệm để phát hiện, xác định và xử lý nước thải, đặc iệt là phenol trong nước thải vẫn chưa theo kịp tốc độ phát triển về quy mô các ngành công nghiệp trong cả nước

Mặt khác, chất lượng kênh rạch nội thành có mức độ ô nhiễm hữu cơ, mức độ ô nhiễm dinh dưỡng, vi sinh vẫn còn cao Nguyên nhân gây ô nhiễm là tuyến kênh rạch ở khu vực nội thành chịu ảnh hưởng của nguồn nước thải đô thị và nước thải của các cơ sở sản xuất chưa được xử lý hoặc xử lý không đạt chuẩn xả ra các tuyến kênh nội thành Tổng lượng nước thải chưa được xử lý xả thẳng vào hệ thống, lượng nước còn lại chỉ được xử lý sơ ộ trong các ể tự hoại, ể lắng trong tuyến thoát nước Bên cạnh đó, nước thải nông nghiệp cũng là vấn đề đáng quan tâm hiện nay Nước thải nông nghiệp thường chứa các hóa chất ảo vệ thực vật, hay thuốc trừ sâu có thể chứa các dẫn xuất phenol gây hại cho sức khỏe con người và hệ sinh thái nước mặt Phenol có trong nước tưới nông nghiệp cũng nguy hiểm đến sức khỏe con người, động vật, thực vật và vi sinh vật [17]

1.2 Giới thiệu về tyrosinase

Tyrosinase là enzyme hai chức n ng ( ifunctional enzyme), xúc tác phản ứng hydroxyl hóa các monophenol như tyrosine, p-cresol và axít p-coumaric thành o-diphenol (thể hiện họat tính cresolase hoặc monophenolase) và oxi hóa o-diphenol thành dopaquinone (thể hiện hoạt tính catacholase hoặc diphenolase) Phản ứng

Trang 29

13

chuyển hóa dưới sự xúc tác của tyrosinase như sau:

Tyrosinase được tìm thấy phổ iến trong tự nhiên, trong tất cả các cơ quan, các mô của thực vật, động vật cũng như trong vi sinh vật: vi khuẩn và nấm mốc Đây là những nguồn thu enzyme vô cùng phong phú Cấu trúc của tyrosinase như sau:

Tyrosinase có ý ngh a quan trọng trong rất nhiều l nh vực như trong công nghiệp thực phẩm, y học, dược phẩm, trong l nh vực hóa mỹ phẩm và trong l nh vực môi trường Tyrosinase được ứng dụng một cách rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm như hợp chất polyphenol ị oxy hóa ởi tyrosinase có sẵn trong lá chè, tạo nên màu sắc, độ đậm và hương vị, đảm ảo chất lượng của sản phẩm chè đen, ảnh hưởng tới màu sắc, vị của thuốc lá và một số sản phẩm khác như cacao, café [18] Trong công nghiệp dược phẩm tyrosinase được dùng để phân iệt Mocphine từ Codeine ằng cách cố định trên điện cực Trong ngành y học, tyrosinase được sử dụng để nghiên cứu sự ng n ngừa xâm nhập của vi khuẩn, điều trị ệnh Parkinson, chữa trị ệnh ạch tạng như chuyển gen mã hoá tyrosinase hoặc ổ sung trực tiếp tyrosinase vào cơ thể ệnh nhân [19], ệnh Pneylketonurea như phơi nắng khi ôi tyrosinse lên da Ngoài ra hiện nay tyrosinase còn được nghiên cứu trong chữa ệnh lang en là một ệnh do rối loại hắc tố da Sự chuyển hoá không kiểm soát của melanin là nguyên nhân gây ra những vết tàn nhang, sạm da hay nguy hiểm hơn nữa là khối u luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 30

14

ác tính Vì vậy việc nghiên cứu các chất ức chế tyrosinase để sản xuất các chế phẩm thương mại như kem làm trắng da là một hướng hiện nay rất được quan tâm trên thế giới Điện cực sinh học và thiết ị cảm ứng sinh học sử dụng đầu dò tyrosinase thường được sử dụng để xác định và loại ỏ các chất ô nhiễm trong nước thải và sự có mặt của các hợp chất phenol trong thực phẩm [20]

1.3 Chitosan, chitosan oligosaccharit và nano chitosan

1.3.1 Chitosan

Chitosan (CTS) là polymer không độc, có khả n ng phân hủy sinh học và có tính tương thích về mặt sinh học Trong nhiều n m qua, các polymer có nguồn gốc từ chitin đặc iệt là chitosan đã được chú ý đặc iệt như là một loại vật liệu mới có ứng dụng đặc iệt trong công nghiệp dược, y học, xử lý nước thải và trong công nghiệp thực phẩm như là tác nhân kết hợp, gel hóa, hay tác nhân ổn định … Chitosan là dẫn xuất đề acetyl hoá của chitin, trong đó nhóm (-NH2) thay thế nhóm (-COCH3) ở vị trí C (2) Chitosan được cấu tạo từ các mắt xích D-glucosamine liên kết với nhau ởi các liên kết β-(1-4)-glucoside, do vậy chitosan có thể gọi là poly β-(1-4)-2-amino-2-deoxy-D-glucose hoặc là poly β-(1-4)-D-glucosamine (cấu trúc III) [21]

CTS là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có tính kiềm nhẹ, có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong acid loãng (pH=6), tạo dung dịch keo trong, có khả n ng tạo màng tốt [47] Nhiệt độ nóng chảy 309-311(°C) Khi hoà tan trong dung dịch acid acetic loãng sẽ tạo thành dung dịch keo dương, nhờ đó mà keo chitosan không ị kết tủa khi có mặt của một số ion kim loại nặng như: P 2+, Hg+… là một polycationic mang điện tích dương (pH<6,5) nên chitosan có khả n ng ám dính trên các ề mặt có luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 31

15

điện tích âm như protein, aminopolysaccharide (alginate), acid éo và phospholipid nhờ sự có mặt của nhóm amino (NH2) CTS có tính chất cơ học tốt, không độc, có thể tự phân huỷ sinh học [8]

1.3.2 Chitosan oligosaccharit

Chitosan oligosaccharit (COS) là chitosan phân tử lượng thấp, cấu tạo từ 3 đến 11 đơn vị glucozamin liên kết với nhau thông qua cầu nối β-(1-4)-D-glucozite COS có khả n ng hòa tan tốt hơn các chitosan phân tử lượng thấp (LMWC-low molecular weight chitosan) Nói chung phân tử lượng của COS có thể lên đến 10 kDa COS được chế tạo ằng iến tính cắt mạch CTS sử dụng các tác nhân cắt mạch như enzyme [22], hóa học [23] và ức xạ [24], [25]

Công thức cấu tạo COS:

1.3.3 Nano chitosan

Nano chitosan do có kích thước siêu nhỏ từ (10 đến 1000nm) nên dễ dàng di chuyển đi qua màng tế ào, có thể đưa vào cơ thể qua nhiều đường khác nhau như dùng ngoài da, dùng qua đường miệng, qua mũi, … Nano chitosan có diện tích và điện tích ề mặt cực lớn nên được ứng dụng nhiều trong y học, như làm chất mang thuốc, vaccine, kháng khuẩn, thuốc điều trị ung thư, …

Chitosan được sử dụng làm nguyên liệu điều chế hạt nano chitosan trong những n m gần đây Nhiều phương pháp khác nhau đã được sử dụng để chuẩn ị hạt nano chitosan (nCTS) Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào các yêu cầu như kích thước hạt, độ ổn định nhiệt và mức độ hoạt động hóa học, khả n ng tái tạo, tính ổn định và độc tính còn lại sau khi liên kết với sản phẩm cuối cùng của nCTS Nhìn chung có 5 phương pháp chủ yếu để tạo hạt nano chitosan là phương pháp nối mạch luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 32

16

nhũ tương (emulsion cross-linking), phương pháp tụ giọt/kết tủa (coacervation/precipitation), phương pháp kết hợp các giọt nhũ tương (emulsion-droplet coalescence), phương pháp tạo gel ion (ionic gelation) và phương pháp mixen đảo (reverse micellar)

Phương pháp được sử dụng nhiều nhất là tạo gel ion vì quá trình chuẩn ị đơn giản và không cần phải sử dụng dung môi hữu cơ hay sử dụng lực nén lớn Do đó, phương pháp này được nghiên cứu rộng rãi trong tổng hợp chất dẫn thuốc và thực phẩm chức n ng Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất hạt nano chitosan là kích thước hạt, sự tích điện ề mặt, khối lượng phân tử và độ deacetyl hoá của chitosan Cơ chế của phương pháp này dựa trên tương tác t nh điện giữa chitosan tích điện dương và một polyanion như tripolyphosphate Kỹ thuật này có ưu điểm là giai đoạn chuẩn ị đơn giản và thực hiện trong môi trường nước Đầu tiên chitosan được hoà tan vào dung dịch acid acetic Sau đó chitosan được trộn lẫn với polyanion để tạo hạt nano chitosan dưới điều kiện khuấy trộn liên tục tại nhiệt độ phòng Kích thước và điện tích ề mặt có thể kiểm soát ằng cách sử dụng những tỷ lệ chitosan và polyanion khác nhau (Hình 1.1)

Hình 1.1 Quy trình tạo nCTS ằng phương pháp tạo gel ion

1.4 Màu sắc và phương pháp định lượng màu sắc

1.4.1 Ánh sáng và màu sắc

Ánh sáng là một dạng n ng lượng có tính nhị nguyên: vừa là hạt lại vừa là sóng điện từ với các ước sóng khác nhau Ánh sáng tự nó không có màu sắc Màu sắc là luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 33

17

cảm giác mang đến cho hệ thần kinh của người do tín hiệu của tế ào cảm thụ màu ở mắt người Ánh sáng từ mặt trời hay nguồn sáng khác chiếu vào các vật thể xung quanh ta được phản chiếu hay bổ sung bởi các vật thể rồi đi tới các thành phần thu nhận tín hiệu trong mắt ta, sau đó các tín hiệu này hội tụ trên võng mạc và sẽ được não ộ diễn dịch thành màu Võng mạc gồm hàng triệu tế ào nhạy quang làm nhiệm vụ truyền tín hiệu nhận được lên não qua thần kinh thị giác Các tế ào nhạy quang gồm 2 loại là các tế ào que (hay tế ào gậy, hình cái que, rod cells) và các tế ào nón (hình nón, cone cells) Các tế ào que làm nhiệm vụ ghi nhận thông tin về độ sáng tối, chuyển động Các tế ào nón có 3 loại phản ứng với 3 vùng ánh sáng có ước sóng dài, trung ình, và ngắn, lần lượt được gọi là các tế ào nón dài (long cone cells), trung ình (medium cone cells), và ngắn (short cone cells) (Hình 1.2)

Hình 1.2 Trái: Tiết diện mắt người Phải: Tiết diện võng mạc

1.4.2 Thuộc tính màu sắc

Các thuộc tính của màu sắc gồm có: tông màu (Hue), độ bảo hòa (saturation), cường độ (Intensity) Tông màu của một màu chính là tên cơ ản của màu đó như màu đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, hồng, … Độ ão hòa của một màu chính là độ thuần khiết của nó, một màu càng thuần khiết ao nhiêu thì nó càng rực rỡ bấy nhiêu Ví dụ màu xanh xám có độ ão hòa thấp, trong khi màu xanh ngọc ích lại có độ ão hòa màu cao hơn Một màu sẽ trở nên thuần khiết hơn hay độ ão hòa cao hơn khi nó có ít màu xám Cường độ màu là mức độ tinh khiết của màu thuần sắc Các màu cơ ản có mức độ "tinh khiết" cao nhất Cường độ màu mạnh tức là màu càng gần về màu tinh khiết/thuần sắc Cường độ màu càng giảm khi màu thuần sắc luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 34

18 được pha trộn với lượng màu xám t ng dần

1.4.3 Không gian màu

Không gian màu là những phương pháp định lượng màu sắc được thiết lập công thức một cách khoa học Hệ thống không gian màu cho phép mỗi màu được xác định theo số học, bằng cách đó ta có thể chọn và lặp lại những màu nào đó thật chính xác Một số không gian màu chính là HLS (sắc thái, quang độ và độ ão hòa), HSB (sắc thái, độ ão hòa và độ đậm nhạt), RGB (đỏ, lục, lam) và CYMK (xanh hóa học, vàng, tím sen, đen) CMYK là không gian màu được sử dụng trong công nghiệp in ấn và ị giới hạn bởi mức độ thể hiện của mực in và chất màu Không gian RGB là hệ thống màu thường gặp nhất trong nghệ thuật nhiếp ảnh số - sử dụng ánh sáng vì cho phổ màu rộng hơn các chất màu CYMK (Hình 1.3)

Chuyển đổi từ không gian RGB sang không gian CMYK:  C = 1 – R (C = 255 – R)

 M = 1 – G (M = 255 – G)  Y = 1 − B (Y = 255 – B)

Chuyển đổi từ không gian CMYK sang không gian RGB:  R = 1 – C (R = 255 – C)

 G = 1 − M (G = 255 – M)  B = 1 − Y (B = 255 – Y)  K = Min (C, M, Y)

Trang 35

19

Hình 1.3 Mô hình màu RGB và CMYK

1.4.4 Các phương pháp định lượng màu sắc

1.4.4.1 Phương pháp đo kích thích ba thành phần

Phương pháp đo kích thích a thành phần màu là phương pháp đo ánh sáng phản xạ từ vật thể bằng cách sử dụng bộ thu nhận như là ộ lọc màu có phổ đáp ứng tưng tự như mắt người, do vậy nó đo được các giá trị kích thích R, G, B ( màu Red lọc bởi kính lọc Cyan, màu Green lọc bởi kính Magenta và màu Blue lọc bởi kính màu vàng) Thiết bị đo màu kích thích a thành phần được thiết kế để có thể “nhìn” màu tương tự như mắt người Đó là ánh sánh phát ra từ nguồn sáng, chiếu tới bề mặt vật thể, sau đó ánh sáng sẽ bị phản xạ lại và đi qua ộ phận thu tín hiệu, cuối cùng tín hiệu sẽ được mã hóa và đưa ra các giá trị tương ứng Các ộ phận chính của thiết bị gồm có: nguồn sáng cung cấp ánh sáng chiếu vào vật thể cần xác định, bộ phận cảm nhận tín hiệu ổn định: gồm ba bộ cảm biến quang điện phù hợp, bộ phận điều chỉnh góc chiếu và góc quan sát ổn định đảm bảo điều kiện đo và thời gian đo được đồng nhất, bộ phận ghi nhận, xử lý và hiển thị số liệu: bao gồm bộ nhớ dữ liệu, giao tiếp dữ liệu, màn hình hiển thị …

Trang 36

20

Hình 1.4 Mô phỏng thiết ị máy đo kích thích 3 thành phần

1.4.4.2 Đo màu bằng phương pháp quang phổ

Phương pháp quang phổ là phương pháp phân tích định lượng dựa vào hiệu ứng hấp thụ xảy ra khi phân tử vật chất tương tác với bức xạ điện từ Vùng ức xạ được sử dụng trong phương pháp này là vùng tử ngoại gần hay khả kiến ứng với ước sóng khoảng từ 200-800 (nm) Hiện tượng hấp thụ bức xạ điện từ tuân theo định luật Bouger-Lam bert-Beer Thiết bị đo quang phổ: trong máy quang phổ, ánh sáng thường được chia bằng một l ng kính hay là cách tử nhiễu xạ trước khi các ước sóng được lựa chọn để đo Mỗi dải là vùng hẹp của phổ khả kiến Tín hiệu được ghi nhận và được biểu diễn bằng đường cong phổ phản xạ Đối với các dải hẹp, người ta thường dùng ộ lọc màu Độ phân giải phụ thuộc vào khoảng nhỏ nhất của dải màu mà nó có thể đo được Các ộ phận chính của máy đo quang phổ gồm nguồn sáng dùng để cung cấp ánh sáng chiếu tới vật thể cần xác định, vật chứa mẫu cần xác định, bộ phận tán sắc phân tách chùm tia sáng thành một tia đơn sắc đặc trưng phù hợp, bộ phận detector thu nhận tín hiệu, bộ phận xử lý số liệu, ghi lại và cho ra kết quả số liệu

1.4.5 Giới thiệu cảm biến sinh học

Cảm biến sinh học là thiết bị có khả n ng phát hiện các chất phân tích ằng phản ứng sinh học và chuyển sự hiện diện và nồng độ của chúng sang một tín hiệu khác có thể được phân tích dễ dàng như là cường độ dòng điện, nhiệt độ, màu sắc, … Theo IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) thì “Cảm biến sinh học ( iosensor) là một thiết bị tích hợp có khả n ng cung cấp thông tin phân tích định lượng hoặc án định lượng đặc trưng, ao gồm phần tử nhận biết sinh học luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop

Trang 37

21

(bioreceptor) kết hợp trực tiếp với một phần tử chuyển đổi” [26], [27]

Cảm biến bao gồm ba bộ phận chính là đầu thu sinh học (biological receptor), chuyển đổi tín hiệu sinh học (transducer) và xử lý đọc tín hiệu (signal processing/measura le signals) (Hình 1.5) Đầu thu sinh học có tác dụng bắt cặp và phát hiện sự có mặt của các tác nhân cần phân tích Đầu thu sinh học phản ứng trực tiếp với các tác nhân và có nguồn gốc từ các thành phần sinh học như enzyme phổ biến là các enzyme urease, glucose oxidase, hoặc các kháng thể/kháng nguyên, các protein, các acid nucleic như ADN, ARN Tác nhân cố định hay gắn kết đầu thu sinh học là một phần rất quan trọng trong cảm biến sinh học Đây là ộ phận trung gian có tác dụng liên kết đầu thu sinh học với các thành phần vô cơ của đế cảm biến sinh học Những tác nhân này vừa phải đảm bảo độ bền cơ học, vừa phải đảm bảo khả n ng truyền tải tín hiệu giữa bộ phận đầu thu sinh học và ộ phận chuyển đổi

Hình 1.5 Các thành phần cấu tạo của cảm biến sinh học

Các enzyme là xúc tác sinh hóa hiệu quả, có độ chọn lọc cao, điều kiện phản ứng ôn hòa do đó enzyme được nghiên cứu nhiều trong cảm biến sinh học Nhiều kỹ thuật cố định enzyme đã được công ố như phương pháp hấp phụ dựa trên lực hút t nh điện giữa bề mặt cảm biến và phân tử sinh học, phương pháp tự gắn kết dựa trên tương tác giữa các phân tử sinh học, phương pháp cộng hoá trị dựa trên liên kết cộng hóa trị giữa chất nền được phủ trên ề mặt cảm biến và phần tử cảm nhận sinh học và phương pháp liên kết chéo dựa trên liên kết chéo đồng hoá trị kết hợp các phân tử sinh học lại với nhau …(Hình 1.6) [28]

Trang 38

22

Bộ phận chuyển đổi tín hiệu giúp chuyển các iến đổi sinh học thành các tín hiệu có thể đo đạc được Có nhiều dạng chuyển đổi như chuyển đổi điện hoá, chuyển đổi quang, chuyển đổi nhiệt, chuyển đổi bằng tinh thể áp điện hoặc chuyển đổi bằng các hệ vi cơ Bộ phận xử lý và đọc tín hiệu: bộ phận này có tác dụng chuyển, khuếch đại thành các tín hiệu để máy tính hoặc các thiết bị hiển thị khác đưa ra kết quả cho người cần phân tích

Hình 1.6 Các phương pháp cố định enzyme lên chất mang

A: hấp phụ vật lý, B: liên kết cộng hóa trị, C: bẫy vật lý, D: liên kết ngang Cảm biến sinh học có những đặc trưng sau:

 Khoảng tuyến tính (Linearity): giá trị hàm lượng lớn nhất của chất phân tích mà tín hiệu phân tích còn tuân theo phương trình tuyến tính ậc nhất

 Độ nhạy (Sensitivity): là tính đáp ứng của cảm iến khi thay đổi nồng độ chất phân tích hay khả n ng phát hiện sự thay đổi tín hiệu khi có sự thay đổi nhỏ nhất về nồng độ chất phân tích

 Độ chọn lọc (Selectivity): chỉ mức độ ảnh hưởng của các chất nền tới phép xác định chất phân tích

 Thời gian đáp ứng (Response time): là khoảng thời gian cần thiết để dòng của hệ đo đạt được 90% giá trị dòng cân ằng, khi có sự tiếp xúc của điện cực nghiên cứu với dung dịch đo hoặc khi có sự thay đổi nồng độ chất trong dung dịch tiếp xúc với điện cực Đây là một trong những tiêu chuẩn của cảm iến mà các nghiên cứu đang tập trung cải tiến

Trang 39

23

Bên cạnh đó là các tiêu chuẩn khác khi thực hiện các phép phân tích định lƣợng nhƣ độ lặp lại (repeata ility), độ nhiễu, độ chụm (precision), độ phân giải, độ chính xác (accuracy) Cảm biến sinh học có những ƣu điểm sau:

Trang 40

24

Hình 1.7 Một số cảm iến sinh học đã được thương mại hóa

Trong l nh vực kiểm soát môi trường và an toàn thực phẩm, cảm biến sinh học được nghiên cứu phát triển thành các kit thử nhanh chỉ thị màu để xác định các sản phẩm biến đổi gen, các chất hữu cơ độc hại và khó phân hủy, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước, đất, thực phẩm, … Một số các hợp chất khi tham gia phản ứng sinh học sẽ cho sản phẩm có màu thay đổi tùy thuộc vào nồng độ của chất đó Màu sắc của cảm biến được ghi nhận nhờ các camera có trên điện thoại di động và phân tích các kết quả thu được bằng các ứng dụng cài đặt trong máy

1.5 Tổng quan các phương pháp xác định phenol

Có nhiều phương pháp phân tích hóa lý hiện đại đang được sử dụng để định lượng phenol và các dẫn xuất như phương pháp sắc ký, cực phổ, quang phổ

1.5.1 Phương pháp sắc kí

Dẫn xuất t–Butyldimethylsilyl giữa các chất họ phenol với N–(t–butyldimethylsilyl)–N–methyl–trifuoroacctamid được xác định ằng phương pháp sắc ký khí với đầu dò khối phổ ẫy ion (IT – MS) Ở chế độ tiêm không chia dòng, 2L mẫu xác định được cho vào cột DB–5 MS 30m  25m cùng với chương trình nhiệt thích hợp cho phép xác định 2,4–dinitrophenol và hợp chất methyl phenol ở hàm lượng vết

Ngoài ra, có 15 hợp chất phenol đã được xác định ằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu n ng cao theo cơ chế sắc ký khí phân ố pha đảo Với chương trình gradient dòng thích hợp cho pha động gồm metanol, acctonitrin, acid acetic 0,005 %, chế độ luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hopluan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop luan van tot nghiep, luan van thac si, luan van cao hoc, luan van tong hop